Возведение сооружений в пневматической опалубке
Отечественный опыт возведения тонкостенных пространственных конструкций с использованием пневматической опалубки базируется на применении двух разновидностей технологии укладки бетона.
Первая разновидность заключается в нанесения бетона на разостланную в горизонтальном положении опалубку с последующим приведением её в проектное положение подачей воздуха под давлением. По этому способу предварительно возводят фундамент, над ним расстилают пневмоопалубку, закрепляя её к якорям. У фундамента опалубка образует складки, к ней прикрепляют открылки для бетонирования нижней части свода. Поверх разложенной опалубки укладывают арматуру, а затем бетонную смесь (рис. 113), которую накрывают эластичным полотнищем из полимерной пленки. При нагнетании воздуха опалубка вместе с бетонной смесью поднимается в проектное положение (рис. 114). Бетонная смесь и арматурное заполнение деформируются, увеличивая свою площадь в 1,5÷2 раза. Указанным способом возводят купольные и сводчатые покрытия диаметром до 12 м и пролётом 6÷18 м.
Рис. 113. Нанесение бетона на ненадутую опалубку
Для исключения сползания бетона укладывают спиральную арматуру и используют укрытие полимерной пленкой. Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками. Дополнительное уплотнение производят после подъёма опалубки.
Основными недостатками данной технологии являются неуправляемые деформации свежеуложенного бетона при подъёме, случайный характер изменения геометрического положения арматурного каркаса, разрушение структуры бетона и ухудшение его физико-механических свойств. Существенную трудность представляет процесс сохранения вертикальности стенок, примыкающих к основанию фундамента.
Рис. 114. Подъём конструкции надуванием опалубки
Вторая разновидность заключается в нанесении бетонной смеси на надутую опалубку.
Нанесение бетонной смеси на мягкую, надутую пневмоопалубку не отличается от бетонирования по жёсткой опалубке. Однако, из-за недостаточной жёсткости, опалубка не может воспринимать динамические нагрузки от выгрузки бетонной смеси из бадьи, вибрирования и подачи бетононасосом.
Одним из возможных технологических решений является бетонирование методом набрызга. Бетонирование ведётся кольцами (ярусами) высотой 2 м от нижней части к замку. Определённые сложности возникают с армированием. Иногда арматуру укладывают в горизонтальном положении и поднимают вместе с опалубкой. Каркасы связывают с разбежкой швов. До подъёма каркасы крепят к арматуре фундамента.
Правильность геометрической формы пневмоопалубки проверяется визуально. Дефекты устраняются регулировкой длины формообразующих канатов. Для достижения стабильных размеров пневмоопалубку рекомендуется выдержать под рабочим давлением 0,05 МПа до начала её эксплуатации. Для прохода рабочих под опалубку устраивают входной шлюз. Для бетонирования используют мелкозернистый бетон, приготовленный непосредственно на строительной площадке. Смесь наносят установкой «Пневмобетон» в комплекте с автогидроподъёмником АГП-18 (рис. 115). Толщину слоя контролируют установкой маяков.
Рис. 115. Нанесение бетона на надутую опалубку
Для предотвращения высушивания твердеющего бетона от воздействия ветра и солнечной радиации его поверхность сразу покрывают (также методом напыления) защитной плёнкой, препятствующей активному испарению воды. После окончания строительства эта защитная плёнка служит в качестве гидроизоляции.
При достижении бетоном проектной прочности осуществляют распалубку. Пневмоопалубка сокращает сроки строительства в два раза, трудоёмкость на 70 % и себестоимость на 25÷30 %. Дальнейшее развитие пневмоопалубочных систем идёт по пути использования их для возведения вертикальных и линейно-протяжённых сооружений, элементов зданий элеваторов, насосных станций, путе- и трубопроводов, коллекторов и тоннелей (рис. 116, 117).
Рис. 116. Виды конструкций, возводимые в пневматической опалубке
Опалубку выполняют из высокопрочных прорезиненных тканей. Оборачиваемость опалубки достигает 20 раз. Давление подаваемого воздуха 0,05 МПа.
При возведении пространственных конструкций при использовании пневмоопалубки производят следующие виды работ:
1) планировку площадки бульдозером;
2) устройство свайного монолитного фундамента и монолитного ростверка;
3) установку элементов крепления пневматической опалубки;
4) раскладку, выверку и закрепление пневматической опалубки;
5) подготовку к работе воздухоподающей установки и оборудования для нанесения бетонной смеси;
6) уход за бетоном и демонтаж опалубки.
Рис. 117. Схема возведения конструкции в пневматической опалубке
Одним из примеров использования технологических возможностей пневматической опалубки является её применение в качестве монтажного устройства. В этом случае предусматривают подъём плит покрытия в проектное положение при помощи пневмоопалубки после того, как бетон набрал проектную прочность. Этот способ рационален лишь для простейших сооружений с двухскатным кровельным покрытием.
После устройства фундаментов и пола на уровне горизонтального основания расстилают ненадутую опалубку, на которую устанавливают арматуру, затем бетонируют две шарнирно-соединённые плиты покрытия (рис. 118). После набора бетоном проектной прочности подают под давлением воздух в опалубку. При подъёме плиты, поворачиваясь в шарнире, образуют двухскатное покрытие. Под покрытие подводят опоры, удаляют опалубку. Цельномонолитное покрытие 300 м2 массой 60 т возводят без применения монтажных кранов за один приём.
Рис. 118. Бетонирование и подъём покрытия с применением
пневматической опалубки